11.3.2.2.2.2. Аналоговые сигналы и цифровые приборы автоматического регулирования

Выше мы не использовали такие термины, как система управления технологическим процессом и СУПК, словно вывод измеренных значений и регулирование происходят в настоящее время еще аппаратными средствами центрального пульта управления, как и в период массового распространения активных мнемосхем, имевшего место лет двадцать назад. Однако сейчас данные измерений выводятся на дисплей в цифровой форме, а само управление выполняется в СУПК в цифровой форме.

Чтобы реализовать такую систему, в СУПК, кроме уже описанных двоичных, имеется также аналоговые входы и выходы, в которых аналоговые стандартные сигналы измеряемых величин, например, от 4 до 20 мА преобразуются в цифровые значения, и наоборот, регулирующие переменные, вырабатываемые в регулировочном блоке программных средств СУПК в виде цифровых значений, «пересылаются» на исполнительные органы в форме аналоговых стандартных сигналов. Такие двоичные величины закодированы восьми-, десяти- или двенадцатиразрядным двоичным кодом, дискретность которого, возрастающая с двоичным числом старшего разряда, сравнима с исходным аналоговым сигналом.

Преобразование аналоговых сигналов в цифровые величины кроме блока ввода/вывода СУПК может осуществляться также непосредственно аналогово-цифровым преобразователем в датчике (измерительном преобразователе) или в исполнительном органе (приводе исполнительного органа). Связь между датчиком или исполнительным органом и СУПК происходит затем в цифровой форме через последовательно подключенный интерфейс или систему шин. Тем самым отпадает необходимость в аналоговой дистанционной передаче сигналов, на которые существенное влияние оказывают внешние помехи, в связи с чем для них приходится использовать дорогие экранированные кабели.

При наличии на установке большого числа аналоговых датчиков и исполнительных органов существенная экономия может быть достигнута за счет параллельного подключения кабель-шины, заменяющей множество кабелей для отдельных аналоговых сигналов.

11.3.2.2.3. Аналогово-цифровые гибридные схемы

Несмотря на сравнительно недолгую историю автоматизации пивоваренного производства в ней уже использовались несколько поколений приборов и систем, которые на большинстве предприятий сохранились в виде отдельных разнородно оборудованных блоков. Даже если они уже и не отвечают современному уровню развития техники, зачастую они работают достаточно хорошо, чтобы просто от них избавиться. В связи с этим существует проблема необходимости модернизации устаревших блоков управления для адаптации их к современным системам обработки данных и рабочих параметров.

Производители регуляторов проявили поистине творческий подход в разработке ана-логово-цифровых гибридных схем. Как и прежде, технические возможности децентрализованных регуляторов в решении задач быстрой регулировки превосходят возможности регуляторов СУПК, которые «завязаны» на цикл центрального процессора длительностью от 0,1 до 0,5 с. Поэтому устанавливают новые местные регуляторы, а старые доосна-щают согласующим блоком таким образом, чтобы все функции выводились в цифровой форме на СУПК и монитор оператора и чтобы имелась возможность беспроблемного выполнения различных технических приемов, таких как дополнительно вводимое внешнее возмущающее воздействие или изменение задающей величины.

Кроме того, применительно к оборудованию предыдущих поколений не все то, что «современно» и «хорошо», обязательно будет лучше привычного. Кто работал с активной мнемосхемой и вспомогательным подчиненным уровнем К/Д, тот, признавая удобство управления с экрана монитора, иногда сожалеет о привычном сочетании детальной информации и наглядности, помогавшем ему в прошлом осуществлять оперативное управление процессом. В связи с этим понятно, почему крупные пивоваренные производства, которые ни в коем случае нельзя заподозрить в технической «отсталости», как и прежде оснащают центральные пульты управления активными мнемосхемами.

Стремление не злоупотреблять централизацией на СУПК именно в вопросе регулирования вызывается и осознанием того, что могло бы произойти, если бы весь блок ЦКТ вышел из под контроля в результате отказа регуляторов, управляемых программными средствами.